FR2622946A1

FR2622946A1 - Sealing device for vertical shaft outlet

Info

Publication number: FR2622946A1
Application number: FR8716296A
Authority: FR
Inventors: Eugene Faure
Original assignee: SOPIV
Current assignee: SOPIV
Priority date: 1987-11-10
Filing date: 1987-11-10
Publication date: 1989-05-12
Anticipated expiration: 2007-11-10
Also published as: FR2622946B1

Abstract

This device supplements the sealing produced around a vertical shaft outlet 6 by one or more seals 12, 13 and/or by a ring 14. There is provided, below the seals 12, 13 and/or the sealing ring 14, a fixed cup 16 surrounding the vertical shaft 6 and capable of recovering the possible leaks of a fluid at the outlet of this shaft 6. Specific application to an angular transmission box, the cup 16 being fixed under the casing 1 filled with oil of the angular transmission box.

Description

"Dispositif d'étanchéité pour sortie d'arbre vertical"
La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité pour sortie d'arbre vertical, plus particulièrement destiné à une sortie d'arbre vertical rotatif d'une boîte de renvoi d'angle."Sealing device for vertical shaft outlet"
The present invention relates to a sealing device for vertical shaft outlet, more particularly intended for a rotary vertical shaft outlet of a bevel gearbox.

La sortie d'arbre vertical d'une boîte de renvoi d'angle, utilisant de façon habituelle des pignons coniques ou spiro-coniques, peut poser un problème d'étanchéité vis-à-vis de l'huile contenue dans le carter de la boîte. The vertical shaft outlet of a bevel gearbox, usually using bevel or spiral bevel gears, can pose a problem of tightness vis-à-vis the oil contained in the crankcase. box.

Le problème se pose, notamment, dans le cas des boîtes de renvoi d'angle qui appartiennent à des mécanismes d'entraînement montés sur des machines textiles ; en effet, il faut éviter sur ces machines toutes fuites d'huile qui risqueraient de souiller des tissus passant au-dessous des boîtes de renvoi d'angle. Un problème analogue peut aussi se présenter dans le cas de machines destinées à l'industrie alimentaire, pour des raisons bien évidentes.The problem arises, in particular, in the case of angle gear boxes which belong to drive mechanisms mounted on textile machines; indeed, on these machines, oil leakage must be avoided, which could contaminate fabrics passing under the angle gearboxes. A similar problem can also arise in the case of machines intended for the food industry, for very obvious reasons.

L'invention vise à résoudre ce problème par des moyens qui sont simples et peu coûteux, qui peuvent être mis en place aisément et sont adaptables sur des mécanismes existants, qui n'augmentent pas l'encombrement des mécanismes équipés de ces moyens et qui non seulement arrêtent les fuites mais encore permettent de les visualiser et de les récupérer proprement. The invention aims to solve this problem by means which are simple and inexpensive, which can be set up easily and are adaptable to existing mechanisms, which do not increase the size of the mechanisms equipped with these means and which do not only stop the leaks but still allow to visualize and recover them properly.

A cet effet, la présente invention a essentiellement pour objet un dispositif d'étanchéité pour sortie d'arbre vertical, complétant l'étanchéité réalisée vis-à-vis d'un fluide autour d'une sortie d'arbre vertical par un ou des joints et/ou par une bague, dispositif qui est constitué par au moins une coupelle ou un bac prévu au-dessous du ou des joints et/ou de la bague d'étanchéité, et entourant l'arbre vertical, pour recueillir les fuites éventuelles du fluide au niveau de la sortie de cet arbre vertical. To this end, the present invention essentially relates to a sealing device for vertical shaft outlet, supplementing the seal produced with respect to a fluid around a vertical shaft outlet by one or more seals and / or by a ring, device which consists of at least one cup or tank provided below the seals and / or the sealing ring, and surrounding the vertical shaft, to collect any leaks of fluid at the outlet of this vertical shaft.

Ainsi, le dispositif objet de l'invention est conçu comme un complément aux dispositions déjà habituellement prévues pour réaliser l'étanchéité, ce dispositif permettant de recueillir des fuites éventuelles du fluide, de manière à empêcher toute propagation de ces fuites vers une zone qu il convient de maintenir en état de parfaite propreté. Thus, the device which is the subject of the invention is designed as a complement to the provisions already usually provided for sealing, this device making it possible to collect any leaks of the fluid, so as to prevent any propagation of these leaks to an area which it should be kept in perfect cleanliness.

De préférence, le dispositif comprend au moins une coupelle ou un bac fixe, placé et fixé sous un carter rempli d'un fluide, la coupelle ou le bac fixe recueillant les fuites éventuelles de ce fluide au niveau d'une sortie d'arbre vertical traversant la partie inférieure du carter. Preferably, the device comprises at least one fixed cup or tray, placed and fixed under a casing filled with a fluid, the fixed cup or tray collecting any leaks of this fluid at a vertical shaft outlet through the lower part of the housing.

Dans une forme de réalisation particulièrement simple, le dispositif est constitué par une coupelle ou un bac unique, fixé sous le carter et recueillant- directement les fuites éventuelles du fluide au niveau de la sortie de l'arbre vertical. In a particularly simple embodiment, the device consists of a single cup or tray, fixed under the casing and directly collecting any leaks of the fluid at the outlet of the vertical shaft.

Selon une autre forme de réalisation de l'invention, le dispositif comprend, d'une part, une coupelle mobile, solidaire de l'arbre vertical, et d'autre part, une coupelle ou un bac fixe, solidaire du carter, qui en cas de fuites recueille le fluide centrifugé par la coupelle mobile. Avantageusement, la coupelle mobile est rendue solidaire de l'arbre vertical au moyen d'un écrou de serrage vissé sur un filetage de cet arbre vertical et servant aussi au réglage.du jeu des roulements et au maintien d'une bague constituant portée pour les joints d'étanchéité. According to another embodiment of the invention, the device comprises, on the one hand, a movable cup, integral with the vertical shaft, and on the other hand, a fixed cup or tray, integral with the casing, which in the event of leaks collects the fluid centrifuged by the movable cup. Advantageously, the movable cup is made integral with the vertical shaft by means of a tightening nut screwed onto a thread of this vertical shaft and also used for adjusting the clearance of the bearings and for maintaining a ring constituting worn for the seals.

La coupelle ou le bac fixe peut être fixé sous le carter soit au moyen de vis qui traversent le carter et/ou un obturateur fixé à ce carter, soit au moyen de clips montés sur cette coupelle ou ce bac et engagés élastiquement dans une gorge ménagée sur le carter. The cup or fixed tray can be fixed under the casing either by means of screws which pass through the casing and / or a shutter fixed to this casing, or by means of clips mounted on this cup or this tray and engaged elastically in a groove provided on the housing.

Dans tous les cas, la ou les coupelles, et/ou le bac, sont réalisables de manière simple et peu coûteuse par exemple sous la forme de pièces en tôle emboutie ou en matière moulée, les moyens de fixation restant eux aussi très simples et d'un maniement aise. In all cases, the cup (s), and / or the container, can be produced in a simple and inexpensive manner, for example in the form of parts made of stamped sheet metal or of molded material, the fixing means also remaining very simple and '' an easy handling.

Selon une autre caractéristique, la coupelle ou le bac fixe est pourvu d'un tuyau d'évacuation, normalement obturé par un bouchon, prévu pour évacuer le fluide recueilli dans cette coupelle ou ce bac. On dispose ainsi d'une possibilité de vidange de la coupelle ou du bac, lorsque la quantité de fluide recueillie devient gênante, le dispositif permettant de toute façon la visualisation directe des fuites. La capacité de la coupelle ou du bac fixe permet, en cas de fuites, de terminer un travail en cours sur la machine concernée et d'effectuer l'évacuation des fuites en dehors des périodes de production de cette machine. According to another characteristic, the cup or the fixed tank is provided with a discharge pipe, normally closed by a plug, provided for discharging the fluid collected in this cup or this tank. There is thus a possibility of emptying the cup or the container, when the quantity of fluid collected becomes troublesome, the device anyway allowing direct visualization of the leaks. The capacity of the cup or fixed pan allows, in the event of leaks, to complete work in progress on the machine concerned and to carry out the evacuation of leaks outside the production periods of this machine.

Le dispositif d'étanchéité pour sortie d'arbre vertical, objet de la présente invention, se révèle particulièrement avantageux lorsqu'il est appliqué à une boîte de renvoi d'angle avec une sortie d'arbre vertical rotatif, le dispositif étant prévu à la partie inférieure du carter rempli d'huile de cette boîte de renvoi d'angle, pour recueillir les éventuelles fuites d'huile au niveau de la sortie d'arbre vertical. The sealing device for vertical shaft outlet, object of the present invention, proves to be particularly advantageous when applied to a bevel gearbox with a rotating vertical shaft outlet, the device being provided for the lower part of the oil-filled casing of this angle gearbox, to collect any oil leaks at the vertical shaft outlet.

De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes d'exécution de ce dispositif d'étanchéité pour sortie d'arbre vertical, appliqué à une boîte de renvoi d'angle
Figure 1 est une vue partielle, en coupe verticale, d'une boîte de renvoi d'angle pourvue d'un dispositif d'étanchéité conforme à la présente invention, constitué par une seule tôle
Figure 2 est une vue partielle, en coupe verticale, d'une boîte de renvoi d'angle pourvue d'un dispositif d'étanchéité conforme à la présente invention, constitué par deux tôles.In any case, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing showing, by way of non-limiting examples, some embodiments of this sealing device for outlet from vertical shaft, applied to a bevel gearbox
Figure 1 is a partial view, in vertical section, of a bevel gearbox provided with a sealing device according to the present invention, consisting of a single sheet
Figure 2 is a partial view, in vertical section, of a bevel gearbox provided with a sealing device according to the present invention, consisting of two sheets.

La figure 1 montre, de façon partielle, une boîte de renvoi d'angle qui possède un carter 1 rempli d'huile et renfermant un couple de pignons coniques en prise 2 et 3. Le premier pignon 2 est calé sur un arbre horizontal 4 tournant dans un roulement 5. Le second pignon 3 est solidaire d'un arbre vertical 6 tournant dans des roulements superposés 7 et 8. Figure 1 shows, partially, a bevel gearbox which has a casing 1 filled with oil and containing a couple of bevel gears in engagement 2 and 3. The first gear 2 is wedged on a horizontal shaft 4 rotating in a bearing 5. The second pinion 3 is integral with a vertical shaft 6 rotating in superimposed bearings 7 and 8.

De manière connue, I'étanchéité à la sortie latérale de l'arbre horizontal 4 est assurée par un joint à lèvre 9, monté à la graisse, et par une bague rectifiée 10 en acier traité, emmanchée en force sur cet arbre 4 avec interposition d'un joint torique 11 entre la bague 1-0 et ledit arbre 4. Selon un montage similaire, l'étanchéité à la sortie inférieure de l'arbre vertical 6 est assurée par deux joints à lèvre 12 et 13 et par une bague rectifiée 14 emmanchée en force sur cet arbre 6, avec interposition d'un joint torique 15 monté dans une gorge de la bague 14 qui sert de portée aux joints 12 et 13. In known manner, the seal at the lateral outlet of the horizontal shaft 4 is ensured by a lip seal 9, mounted with grease, and by a rectified ring 10 of treated steel, force fitted onto this shaft 4 with interposition an O-ring 11 between the ring 1-0 and said shaft 4. In a similar arrangement, the seal at the lower outlet of the vertical shaft 6 is ensured by two lip seals 12 and 13 and by a rectified ring 14 force fitted onto this shaft 6, with the interposition of an O-ring 15 mounted in a groove in the ring 14 which serves as a bearing for the seals 12 and 13.

Selon l'invention, l'étanchéité est renforcée ici par une tôle fixe 16, montée à la base de la boîte de renvoi d'angle. La tôle 16, de forme générale circulaire et pourvue d'une ouverture centrale délimitée par un rebord 17, entoure la sortie de l'arbre vertical 6. Quatre pions 18, fixés à cette tôle 16, permettent la fixation de celle-ci sous le carter 1 au moyen de vis 19, qui traversent un obturateur 20 assurant le maintien des joints 12 et 13. According to the invention, the seal is reinforced here by a fixed sheet 16, mounted at the base of the bevel gearbox. The sheet 16, generally circular in shape and provided with a central opening delimited by a flange 17, surrounds the outlet of the vertical shaft 6. Four pins 18, fixed to this sheet 16, allow the latter to be fixed under the casing 1 by means of screws 19, which pass through a shutter 20 ensuring the maintenance of the seals 12 and 13.

Dans une première forme de réalisation, la tôle 16 s'étend seulement sous la zone centrale de la boîte de renvoi d'angle, en étant limitée extérieurement par un rebord (tracé en traits pointillés). Dans ce cas, le fond de la tôle 16 forme une enceinte recueillant les éventuelles fuites d'huile au niveau de la sortie de l'arbre vertical 6. In a first embodiment, the sheet 16 extends only under the central area of the bevel gearbox, being limited externally by a flange (drawn in dotted lines). In this case, the bottom of the sheet 16 forms an enclosure collecting any oil leaks at the outlet of the vertical shaft 6.

Dans une deuxième forme de réalisation, la tôle 16 s'étend jusqu'à une distance plus importante de l'arbre vertical 6, en présentant par exemple une zone périphérique inclinée 21 (tracé en traits continus), le bord extérieur 22 de la tôle 16 se situant pratiquement à l'aplomb des faces latérales du carter 1. Dans cet autre cas, la tôle 16 permet de récupérer aussi les éventuelles fuites d'huile au niveau de la sortie de l'arbre horizontal 4, ces fuites s'écoulant le long des faces latérales du carter 1 ; toutes les égouttures sont ainsi récupérées. In a second embodiment, the sheet 16 extends to a greater distance from the vertical shaft 6, for example having an inclined peripheral zone 21 (drawn in solid lines), the outer edge 22 of the sheet 16 being situated practically directly above the lateral faces of the casing 1. In this other case, the sheet 16 also makes it possible to recover any oil leaks at the level of the outlet of the horizontal shaft 4, these leaks flowing along the lateral faces of the casing 1; all drips are thus recovered.

Dans les deux cas, il peut être ajouté un tuyau d'évacuation 23, normalement obturé par un bouchon 24, qui permet d'évacuer l'huile recueillie au fond de la tôle 16, en cas de fuites au niveau de la sortie de l'arbre vertical 6 et/ou de la sortie de l'arbre horizontal 4. Le tuyau 23 permet, en outre, d'évacuer la totalité de l'huile contenue dans le carter 1 de la boîte de renvoi d'angle, lorsque l'on vidange ce carter en retirant un bouchon à vis 25. In both cases, it is possible to add an evacuation pipe 23, normally closed by a plug 24, which makes it possible to evacuate the oil collected at the bottom of the sheet 16, in the event of leaks at the outlet of the vertical shaft 6 and / or the output of the horizontal shaft 4. The pipe 23 also makes it possible to discharge all of the oil contained in the casing 1 of the angle gearbox, when the '' this casing is emptied by removing a screw cap 25.

On notera, par ailleurs, que les deux roulements superposés 7 et 8 peuvent avoir un effet de "pompe", mettant en pression l'huile sur les joints 12 et 13 placés à la sortie de l'arbre vertical 6. Pour éviter cet inconvénient, un canal vertical 26 creusé dans le carter 1 fait communiquer la région supérieure de ce carter, traversée par l'arbre horizontal 4, à la partie la plus basse, située au-dessous du roulement inférieur 8. Note, moreover, that the two superimposed bearings 7 and 8 can have a "pump" effect, putting oil pressure on the seals 12 and 13 placed at the outlet of the vertical shaft 6. To avoid this drawback , a vertical channel 26 hollowed out in the casing 1 communicates the upper region of this casing, crossed by the horizontal shaft 4, at the lowest part, located below the bottom bearing 8.

La figure 2 montre elle aussi, de façon partielle, une- boîte de renvoi d'angle avec une sortie d'arbre vertical. Les éléments correspondant à ceux décrits précédemment sont ici désignés par les mêmes repères que sur la figure 1, et il n'en sera pas donné une nouvelle description. Figure 2 also shows, partially, an angle gearbox with a vertical shaft outlet. The elements corresponding to those described above are here designated by the same references as in Figure 1, and it will not be given a new description.

A la différence de la figure 1, le dispositif d'étanchéité de la figure 2 est constitué non pas par une seule tôle, mais par deux tôles distinctes 27 et 28, I'une mobile et solidaire de l'arbre vertical 6, et l'autre fixe et solidaire du carter 1 de la boîte de renvoi d'angle. Unlike FIG. 1, the sealing device of FIG. 2 is constituted not by a single sheet, but by two separate sheets 27 and 28, one movable and integral with the vertical shaft 6, and the 'other fixed and integral with the casing 1 of the angle gearbox.

La première tôle 27,. mobile, possède une forme annulaire et est pourvue, à sa périphérie, d'un rebord 29 tourné vers le bas. Cette tôle 27 est montée directement autour de l'arbre vertical 6, sous les joints 12 et 13, et elle est pincée entre la bague 14 et un écrou de serrage 30 vissé sur un filetage 31 de l'arbre 6. The first sheet 27 ,. mobile, has an annular shape and is provided, at its periphery, with a flange 29 facing downwards. This sheet 27 is mounted directly around the vertical shaft 6, under the seals 12 and 13, and it is pinched between the ring 14 and a clamping nut 30 screwed onto a thread 31 of the shaft 6.

L'autre tôle 28, fixe, possède elle aussi une forme annulaire, mais elle présente un rebord intérieur 32 et un rebord extérieur 33 tournés vers le haut. Cette tôle 28 est montée dans une région située à la base de la boîte de renvoi d'angle, autour de l'écrou de serrage 30. Plusieurs clips 34, montés sur le fond de la tôle 28, sont engagés élastiquement dans une gorge annulaire 35 ménagée extérieurement dans la partie inférieure en forme de nez du carter 1, et assurent ainsi la fixation de la tôle 28. The other fixed sheet 28 also has an annular shape, but it has an inner rim 32 and an outer rim 33 facing upwards. This sheet 28 is mounted in a region located at the base of the angle gear box, around the clamping nut 30. Several clips 34, mounted on the bottom of the sheet 28, are engaged elastically in an annular groove 35 formed externally in the lower nose-shaped part of the casing 1, and thus ensure the fixing of the sheet 28.

En cas de fuites au niveau des.joints 12 et 13 et de la bague 14, l'huile tombe sur la tôle mobile 27, elle est centrifugée par la rotation de cette tôle 27 avec l'arbre vertical 6, et elle est récupérée au fond de la tôle fixe 28, solidaire du carter 1. Cette huile peut, comme dans le cas de la figure 1, être évacuée par un tuyau 23. In the event of leaks at the level of the seals 12 and 13 and of the ring 14, the oil falls on the movable sheet 27, it is centrifuged by the rotation of this sheet 27 with the vertical shaft 6, and it is recovered at bottom of the fixed sheet 28, integral with the casing 1. This oil can, as in the case of FIG. 1, be evacuated by a pipe 23.

I1 est à noter que, dans le cas de la figure 2, l'écrou de serrage 30 qui est directement accessible sous la boîte de renvoi d'angle assure non seulement la fixation de la tôle mobile 28 sur l'arbre vertical 6, mais aussi le pincement de la bague 14 et le réglage du roulement 8. Cette disposition permet un montage plus aisé de la bague 14, et elle supprime l'obturateur 20 de la figure 1. L'étanchéité entre l'arbre 6 et la bague 14 est ici assurée par un joint torique 15, qui est logé dans un chanfrein de la bague 14 et comprimé par le serrage de l'écrou 30. It should be noted that, in the case of FIG. 2, the tightening nut 30 which is directly accessible under the angle gearbox not only ensures the fixing of the movable sheet 28 on the vertical shaft 6, but also the pinching of the ring 14 and the adjustment of the bearing 8. This arrangement allows easier mounting of the ring 14, and it eliminates the shutter 20 of Figure 1. The seal between the shaft 6 and the ring 14 is here ensured by an O-ring 15, which is housed in a chamfer of the ring 14 and compressed by the tightening of the nut 30.

Des trous 36, ménagés dans l'écrou de serrage 30, permettent l'entraînement en rotation de cet écrou au moyen d'un outil approprié, pour son vissage et son réglage. L'écrou 30 comporte encore une fente 37 et une petite vis 38 située dans la région de la fente 37, pour son blocage dans la position désirée. Holes 36, formed in the clamping nut 30, allow the rotation of this nut by means of an appropriate tool, for its screwing and its adjustment. The nut 30 also has a slot 37 and a small screw 38 located in the region of the slot 37, for its locking in the desired position.

Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif d'étanchéité pour sortie d'arbre vertical qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. Ainsi, le terme "tôle" ne saurait limiter la portée de l'invention à l'utilisation d'un matériau particulier, tout autre matériau permettant la réalisation de coupelles ou de bacs à fonction de récupération des fuites d'huile étant utilisable. De même, l'applicatiôn particulière aux boîtes de renvoi d'angle n'est nullement limitative, le dispositif objet de l'invention étant utilisable dans des mécanismes très divers pour résoudre des problèmes d'étanchéité au niveau d'une sortie d'arbre vertical. It goes without saying that the invention is not limited to the sole embodiments of this sealing device for vertical shaft outlet which have been described above, by way of examples; on the contrary, it embraces all of the variant embodiments and applications respecting the same principle. Thus, the term "sheet" cannot limit the scope of the invention to the use of a particular material, any other material allowing the production of cups or trays with a function of recovering oil leaks being usable. Likewise, the particular application to bevel gearboxes is in no way limiting, the device which is the subject of the invention being usable in very diverse mechanisms for solving sealing problems at the level of a shaft outlet. vertical.

Claims

1. Sealing device for vertical shaft outlet, supplementing the seal produced with respect to a fluid around a vertical shaft outlet (6) by one or more seals (12,13) and / or by a ring (14), characterized in that it is constituted by at least one cup or a container (16; 27,28) provided below the joint (s) (12,13) and / or the sealing ring (14), and surrounding the vertical shaft (6), to collect any leaks of the fluid at the outlet of this vertical shaft (6).

2. Sealing device for vertical shaft outlet according to claim 1, characterized in that it comprises at least one cup or a fixed tank (16; 28), placed and fixed under a casing (1) filled with a fluid, the cup or the fixed tank (16; 28) collecting any leaks of this fluid at a vertical shaft outlet (6) passing through the lower part of the casing (1).

3. Sealing device for vertical shaft outlet according to claim 2, characterized in that it is constituted by a cup or a single tank (16), fixed under the casing (1), and directly collecting any leaks fluid at the vertical shaft outlet (6).

4. Sealing device for vertical shaft outlet according to claim 2, characterized in that it comprises, on the one hand, a movable cup (27), integral with the vertical shaft (6), and on the other hand, a cup or a fixed tank (28), integral with the casing (1) which in the event of leaks collects the fluid centrifuged by the movable cup (27).

5. Sealing device for vertical shaft outlet according to claim 4, characterized in. that the movable cup (27) is made integral with the vertical shaft (6) by means of a clamping nut (30) screwed onto a thread (31) of this vertical shaft (6) and also used for adjusting the clearance of the bearings (7,8) and the maintenance of a ring (14) constituting the bearing for the seals (12,13).

6. Sealing device for vertical shaft outlet according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the cup or the fixed tray (16) is fixed under the casing (1) by means of screws (19 ) which cross the casing (1) and / or a shutter (20) fixed to this casing (1).

7. Sealing device for vertical shaft outlet according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the cup or the fixed tray (28) is fixed under the casing (1) by means of clips (34 ) mounted on this cup or this tank (28) and engaged elastically in a groove (35) formed on the casing (1).

8. Sealing device for vertical shaft outlet according to any one of claims 2 to 7, characterized in that the cup or the fixed tank (16; 28) is provided with a discharge pipe (23) , normally closed by a plug (24), intended to evacuate the fluid collected in this cup or this tank (16; 28).

9. Sealing device for vertical shaft outlet according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it is applied to a bevel gearbox with a rotating vertical shaft outlet (6) , the device being provided at the lower part of the casing (1) filled with oil from this angle gearbox, to collect any oil leaks at the vertical shaft outlet (6).